Partialvolumeneffekt

Der Partialvolumeneffekt tritt auf, wenn ein einzelnes Voxel in einem Bild mehr als einen Gewebetyp enthält. Dies führt zu einer Vermischung der Signale aus den verschiedenen Geweben, was zu einer durchschnittlichen Signalintensität bzw. -dichte innerhalb des Voxels führt. Dieses Phänomen ist besonders relevant bei bildgebenden Verfahren wie der Computertomographie (CT) und der Magnetresonanztomographie (MRT).

Die Hauptursachen des Partialvolumeneffekts sind:

• Limitierte räumliche Auflösung
• Große Voxelgröße
• Heterogene Gewebe

Der Partialvolumeneffekt kann die Bildqualität erheblich beeinträchtigen. Er führt zu:

• verwaschenen Kanten: Kanten zwischen unterschiedlichen Geweben erscheinen weniger scharf und definiert.
• Signalvermischung: Die Signalintensität innerhalb eines Voxels repräsentiert einen Mittelwert der verschiedenen Gewebearten, was eine genaue Identifizierung und Charakterisierung erschwert.
• Kontrastminderung: Der Kontrast zwischen verschiedenen Geweben kann reduziert werden, was die Unterscheidung zwischen benachbarter Strukturen erschwert.

Folglich können insbesondere kleine Läsionen augrund der Signalmischung falsch interpretiert oder übersehen werden.

Mögliche Maßnahmen zur Reduktion des Partialvolumeneffekts umfassen u.a.:

• höhere räumliche Auflösung
• dünnere Schichtdicken
• iterative Rekonstruktion
• Segmentierung und Fusion verschiedener Bilddatensätze
• präzisere Volumenmessungen durch Berücksichtigung des Partialvolumeneffekts
• Gewebetypisierung durch Anwendung von Algorithmen zur Signalentmischung
• Dual-Energy-CT und spektrale Bildgebung